2026秋小学人教鄂教版科学三年级上册第二单元 气体 液体 固体《5 空气有质量吗》教学设计

《5空气有质量吗》教学设计课时安排：1课时（40分钟）一、教材分析本课选自人教鄂教版小学科学三年级上册第二单元《气体液体固体》第2课，属于物质科学领域的核心内容。本课之前，学生已经认识了气体、液体、固体的基本特征，了解了空气会占据空间、可以流动的基本性质，本课聚焦“空气有没有质量”这一学生认知的模糊点展开探究，既承接了单元对物质基本属性的研究脉络，也为后续学习空气的其他性质、认识物质的一般特征奠定探究基础。本课课本原文内容：“把一些空气装在气球里，充足气的气球和没充气的气球，哪个重？空气有没有质量呢？我们来研究。把两个相同的气球分别挂在杠杆尺的两端，让杠杆尺平衡。给其中一个气球充足空气，观察杠杆尺还平衡吗？这个现象说明了什么？”“每个气球里的空气质量有多轻呢？科学家测量发现，在地面附近，1升空气的质量大约是1.29克，相当于3回形针的质量。”本课以探究问题为驱动，通过对比实验引导学生自主验证猜想，核心是让学生在动手操作中修正“空气看不见摸不着所以没有质量”的错误前认知，建立“空气作为一种物质同样具有质量”的科学概念，同时掌握对比实验的基本设计方法，培养基于证据得出结论的探究能力。二、核心素养目标1.科学观念：学生能建立“空气是一种物质，具有质量”的科学观念，知道空气的质量很轻，了解标准状况下1升空气质量大约是1.29克的科学事实。2.科学思维：能基于已有经验提出合理猜想，通过分析实验现象推理得出结论，初步形成“所有物质都具有质量”的逻辑认知，提升对比分析的思维能力。3.探究实践：能独立设计对比实验验证空气有质量的猜想，掌握杠杆平衡法探究问题的操作方法，能准确记录实验现象并基于现象交流探究结果。4.态度责任：对探究空气性质保持好奇心和探究热情，能如实记录实验数据，愿意与同伴交流实验发现，体会精准实验操作对获得科学结论的重要性。三、教学重难点1.教学重点：通过对比实验验证空气有质量，建立空气具有质量的科学概念。2.教学难点：理解实验设计中控制变量的方法，能基于实验现象准确推理得出结论，修正原有错误认知。四、教学方法1.情境导入法：通过生活问题引发学生认知冲突，激发探究兴趣。2.实验探究法：组织学生分组完成对比实验，动手操作获取直观证据。3.讨论交流法：引导学生围绕实验现象展开交流，碰撞思维生成科学结论。4.直观演示法：教师通过演示规范操作，明确实验注意事项，降低学生操作难度。五、教学过程（40分钟）1.情境导入，提出问题（5分钟）序号1：教师开场话术：“同学们，之前我们已经认识了空气，知道空气是看不见、摸不着，会流动，能占据空间的气体，那老师今天问大家一个问题：咱们每天都呼吸的空气，它到底有没有质量呢？现在请大家把自己的答案写在自己的科学记录单上，想一想你为什么会这么认为。”序号2：学生独立思考，填写猜想，教师巡视查看学生的猜想结果。序号3：教师统计猜想，话术：“好，我刚才看了一下咱们班同学的想法，大部分同学都觉得空气是没有质量的，因为我们拿一个装满空气的袋子，感觉不到它变重，也摸不到空气，所以大家觉得它不可能有质量；还有少部分同学觉得空气虽然看不见，但它是实实在在存在的东西，所以应该有质量。那今天我们就一起来研究这个问题——《空气有质量吗》，看看我们谁的猜想是正确的。”板书课题，进入新课探究。2.设计实验，明确方法（8分钟）序号1：教师提出问题，话术：“既然我们有了不同的猜想，那怎么用实验来验证我们的想法呢？请大家看一看课本上的实验提示，谁能读一读课本上给我们的实验方法？”点名请一位学生朗读课本原文内容：“把两个相同的气球分别挂在杠杆尺的两端，让杠杆尺平衡。给其中一个气球充足空气，观察杠杆尺还平衡吗？”序号2：教师引导学生梳理实验步骤，提问：“大家想一想，这个实验里什么条件要保持一样，什么条件要不一样呢？请同桌之间讨论1分钟。”序号3：组织学生交流讨论结果，话术：“谁来说一说你们讨论的结果？”学生发言后，教师总结：“非常好，大家说对了，两个气球必须是完全一样的，挂在杠杆尺两端的位置也要一样，只有这样杠杆才能保持初始平衡；不一样的是，一个气球不充气，一个气球要充入充足的空气，这就是我们实验里要控制的条件，只有条件控制对了，我们看到的现象才能说明问题。”序号4：教师明确分组与材料：“今天我们每个小组都有一套实验材料：做好支架的杠杆尺1个、两根相同的细线、两个完全相同的小气球、一个打气筒，请小组长上来领取材料，领取后先检查材料有没有损坏。”3.分组实验，观察记录（12分钟）序号1：教师演示规范操作，话术：“在大家动手做实验之前，老师先给大家演示一遍正确的操作步骤：第一步，把两个气球用细线绑好，分别系在杠杆尺的两端，位置都距离中心点10厘米，保证两边一样长；第二步，调节绑线的位置，让杠杆尺保持水平平衡，就像老师手里这样，平衡之后就不能再动绑线的位置了；第三步，拿打气筒，给其中一个气球充气，充气完成后把打气嘴扎紧，不要漏气，然后安静观察杠杆尺的变化，把你看到的现象记录在记录单上。大家注意，充气的时候不要充气太足把气球吹爆，也不要让气球漏气，不然就会影响我们的实验结果。”序号2：学生分组实验，教师巡回指导，针对操作有问题的小组进行纠正：对杠杆平衡调节不好的小组，指导学生微调绑线位置直到平衡；对充气后没扎紧漏气的小组，提醒学生重新绑紧气球口。序号3：学生完成实验后，组织小组内交流：“每个小组都来说一说，你们看到了什么现象，这个现象说明什么，把你们讨论的结果整理一下，一会儿我们全班交流。”4.交流总结，建立概念（10分钟）序号1：组织全班交流，话术：“哪个小组愿意先来分享你们的实验结果？你们看到了什么现象？”请2-3个不同结果的小组发言，针对出现结果不同的情况，引导学生分析原因：“为什么有的小组杠杆倾斜不明显呢？大家想一想，是不是因为你们充气不足，或者气球漏气了？请结果不明显的小组再检查一下你们的气球，看看有没有漏气。”序号2：总结实验现象，话术：“大部分小组都发现，充气之后，充气的那一端会往下沉，杠杆不再平衡了，对不对？那下沉说明什么呢？说明充气这一端变重了，增加的重量是谁带来的呀？就是我们充进去的空气。所以这个实验就告诉我们一个结论——空气是有质量的。”序号3：补充科学事实，话术：“那为什么我们平时拿装满空气的袋子感觉不到重呢？因为空气的质量非常轻，请大家看课本上的科学结论，我们一起来读一遍：‘科学家测量发现，在地面附近，1升空气的质量大约是1.29克，相当于3枚回形针的质量。’大家看，1升空气才这么轻，咱们一个气球才装几升空气，总质量也就几克，放在手上当然感觉不到变重了，但感觉不到不代表没有质量，空气作为一种实实在在的物质，和固体、液体一样，都是有质量的。”序号4：修正认知，话术：“现在请刚才猜想空气没有质量的同学，说一说你现在对这个问题的新认识，谁来说一说？”点名1-2名学生发言后，教师总结：“对，我们之前的感觉骗了我们，因为空气质量太轻了我们感受不到，但是通过实验我们证明了，空气确实是有质量的。”5.课堂小结（5分钟）教师带领学生梳理本节课内容：“今天我们通过对比实验验证了我们的猜想，知道了空气作为一种物质，是有质量的，只是它的质量很轻，我们平时很难感觉到；我们还知道了做对比实验的时候，一定要控制好不变的条件，这样我们得到的结论才是可靠的。”六、作业设计1.基础作业：完成科学练习册对应课时的习题，整理本节课的实验过程和结论，写在科学笔记本上。2.拓展作业（选做）：用家里的材料（比如木棍、线绳、两个相同的塑料袋）重新做一遍空气有质量的实验，把你做实验的过程和结果讲给爸爸妈妈听，记录下你做实验时发现的新问题，下节课我们一起交流。3.差异化作业：对于学习能力较强的学生，要求计算一下教室里空气的总质量大概有多少（提示：先测量教室的长、宽、高计算体积，再根据1升空气1.29克计算总质量）；对于学习能力较弱的学生，只需要能说出本节课的核心结论，完成基础作业即可。七、结语板块本节课围绕学生的错误前认知展开探究，通过可操作的分组实验让学生获得直观证据，在动